大豆蛋白纖維及其加工技術(shù)

大豆蛋白纖維及其加工技術(shù)

一、概述二、大豆蛋白纖維的純紡三、大豆蛋白纖維與滌綸纖維混紡四、大豆蛋白纖維與棉纖維混紡五、大豆蛋白纖維與羊毛纖維混紡六、有待進一步研究的問題

一、概述

蛋白質(zhì)纖維分為天然蛋白質(zhì)纖維和再生蛋白質(zhì)纖維兩大類。再生蛋白質(zhì)纖維又分再生動物蛋白質(zhì)纖維(如從牛乳、羊毛、豬毛等中提取蛋白質(zhì)紡制的纖維)和再生植物蛋白質(zhì)纖維(如從大豆、花生、玉米等中提取蛋白質(zhì)紡制的纖維)兩種。（一）國外蛋白質(zhì)纖維的研發(fā)現(xiàn)狀國外從20世紀初開始對再生蛋白質(zhì)纖維進行研究。20世紀30年代意大利、英國等國科學(xué)家曾分別探討從牛乳、花生、玉米、大豆豆粕中提取蛋白質(zhì)，再進行紡絲。20世紀40年代，美國研制了酪素纖維，但大多數(shù)因為纖維性能差，無法進行紡織加工而中斷研究。近年來，由于“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和回歸自然，熱愛生命，保護環(huán)境”成為紡織化纖工業(yè)調(diào)整的重要主題，國內(nèi)外對再生纖維的研制又重視起來。日本東洋紡公司開發(fā)的牛奶蛋白質(zhì)纖維實現(xiàn)了工業(yè)化，但成本高、規(guī)模小。杜邦公司利用生物工程和基因技術(shù)紡制人造蜘蛛絲蛋白質(zhì)，研制出質(zhì)輕、高強、高性能蜘蛛絲，引起廣泛關(guān)注。

（二）國內(nèi)蛋白質(zhì)纖維開發(fā)現(xiàn)狀我國在20世紀50年代、70年代曾分別對再生蛋白質(zhì)纖維進行過初步的探索，但未獲成功。90年代，四川曾對蠶蛹再生蛋白質(zhì)纖維進行了研制，但生產(chǎn)批量小，蛋白質(zhì)含量較低，影響了該項技術(shù)的推廣。東華大學(xué)等近年來對再生蛋白纖維如聚乳酸纖維、牛奶纖維等方面進行了一定的研究探討。20世紀90年代，對大豆蛋白纖維的研究在化纖紡織行業(yè)引起很大震動。

（三）大豆蛋白纖維的研究大豆蛋白纖維是由華康集團董事長李官奇先生歷經(jīng)十年研究開發(fā)成功，獲得世界發(fā)明專利金獎。羊絨般的柔軟手感，蠶絲般的柔和光澤，棉的保暖性和良好的親膚性等優(yōu)良性能，還有明顯的抑菌功能，被譽為“新世紀的健康舒適纖維”。

2003年9月，在世界人造纖維學(xué)術(shù)會議上，大豆蛋白纖維被確認為“世界第八大人造纖維”，正式載入人造纖維發(fā)明史冊。

李官奇先生和他的發(fā)明在世界和中國纖維材料發(fā)展史上開創(chuàng)了四個第一：第一次研究成功了人造植物蛋白纖維，并且實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在中國的人造纖維發(fā)明史上是第一人。作為非職業(yè)發(fā)明人，第一次站在了世界發(fā)明金獎頒獎臺上作為農(nóng)民發(fā)明家，第一次登上了國家級發(fā)明大獎的領(lǐng)獎臺。大豆蛋白纖維之父—李官奇先生1．大豆蛋白纖維的生產(chǎn)以榨過油的大豆豆粕為原料，利用生物工程技術(shù)，提取出豆粕中的球蛋白，通過添加功能性助劑，與氰基、羥基等高聚物接枝、共聚、共混，制成一定濃度的蛋白質(zhì)紡絲液，改變蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)，經(jīng)濕法紡絲，再經(jīng)醛化、卷曲、熱定形、切斷、加油就成為紡紗用大豆蛋白纖維2．大豆蛋白纖維的特性

蛋白質(zhì)分布在外層的皮芯結(jié)構(gòu)纖維。纖維表面具有溝槽，因此纖維具有良好的導(dǎo)濕性。大豆蛋白纖維具有大量的氨基、羧基、羥基等親水集團，因而纖維具有良好的吸濕性。質(zhì)量較輕，表面光滑，抱合力較差，容易產(chǎn)生靜電和黏附膠輥，并對溫濕度敏感。表2-11大豆蛋白纖維、蠶絲與羊毛的物理指標

二、大豆蛋白纖維的純紡

（一）大豆蛋白纖維的預(yù)處理加入一定量的抗靜電劑、抗滑劑。（二）工藝流程A002A型抓棉機一A006B型自動混棉機—FA106型開棉機一A092型雙棉箱給棉機---A076型成卷機一A186型梳棉機一FA302型并條機2—A454型粗紗機一FA506型細紗機一1332MD型絡(luò)筒機。（三）各工序工藝技術(shù)措施及工藝參數(shù)

1．各品種各工序的紡紗定量2．開清棉

短流程工藝,盡量少落、多松或者不落，而且不能過度打擊，相對純棉紡紗，應(yīng)降低打手速度，減小塵棒間隔距，增大打手與塵棒間隔距。3．梳棉

新型針布，后部隔距適當加大，實施多梳少落工藝，適當降低刺輥速度，放大錫林與蓋板間五點隔距，道夫與剝棉羅拉隔距適當縮??；4．并條：膠輥特殊處理，采用輕定量、重加壓、大隔距、低速度等措施。5．粗紗：粗紗卷裝不宜太大，羅拉隔距適當放大，導(dǎo)紗張力不宜太大。6．細紗：配置中硬度膠輥，加壓適當加大。7．絡(luò)筒：配置較低的卷繞線速度，絡(luò)筒卷裝不宜過大。（四）車間相對濕度要求各工序的相對濕度控制在70--75％。（五）成紗質(zhì)量及其分析1．純大豆蛋白紗各品種的條干CV值接近T／CJ65／35混紡紗烏斯持97公報5％的水平，達到了純滌綸紗50％的水平；2．細節(jié)水平好于T／CJ65／35混紡紗烏斯特97公報50％水平，接近25％水平，粗節(jié)、棉結(jié)遠遠好于25％水平，接近5％水平；3．斷裂伸長率與T／CJ65／35混紡紗對比，達到了烏斯特97公報5％水平；4．純大豆蛋白纖維成紗棉結(jié)、雜質(zhì)少，光澤柔和，毛羽遠少于同號數(shù)純棉精梳紗。三、大豆蛋白纖維與滌綸纖維混紡

（一）工藝路線

1．大豆蛋白纖維和滌綸纖維經(jīng)開清棉、梳棉分別制條，然后經(jīng)并條(三道)混和，再經(jīng)粗紗、細紗至絡(luò)筒。

2．大豆蛋白纖維和滌綸纖維在圓盤抓棉機按一定的比例混和，再經(jīng)開清棉、梳棉、并條(二道)、粗紗和細紗，最后至絡(luò)筒。（二）主要工藝技術(shù)措施

1．開清棉:工藝參數(shù)配置和工藝技術(shù)措施與大豆蛋白纖維純紡基本相同。

2．梳棉:相對濕度控制在70％以上時(以70％—75％為宜)。

3．并條:所以并條工序相對濕度應(yīng)比梳棉工序略偏低掌握，以70％左右為宜。

4．粗紗:羅拉隔距和捻系數(shù)應(yīng)適當加大。

四、大豆蛋白纖維與棉纖維混紡（一）混紡比大豆蛋白纖維與精梳棉纖維混紡比為80／20、65／35和50／50。（二）工藝流程大豆蛋白纖維蓬松柔軟，密度較小，與棉纖維差異較大，為保證準確的混紡比，兩種纖維分別制條，采用并條(三道)混和，再經(jīng)粗紗、細紗、最后至絡(luò)筒。（三）各工序的技術(shù)措施

1．制條:棉生條經(jīng)過精梳工序排除雜質(zhì)、棉結(jié)、短絨制成棉精梳條后再與大豆蛋白纖維生條混并。

2．混并:三道并條，增大羅拉隔距，彈簧搖架加壓，三上三下壓力棒曲線牽伸形式。

3．粗紗:增大羅拉隔距，捻系數(shù)應(yīng)較純紡稍偏大掌握。

4．細紗:細紗工藝與純紡細紗工藝相同五、大豆蛋白纖維與羊毛纖維混紡（一）原料的選用和產(chǎn)品設(shè)計

1．大豆蛋白纖維的選用采用毛型大豆蛋白纖維條，其平均細度14．7um，平均長度為64．7mm，能滿足精紡加工的要求。2．原料混配比大豆纖維含量30％，選用70s澳毛。3．產(chǎn)品設(shè)計持點高支輕薄產(chǎn)品、呢面光潔、色澤柔和、手感柔軟，有一定絲綢感。

表2-17原料性能種類細度um細度離散度%平均長度mm斷裂伸長率%公定回潮率%密度g/cm3含油率%大豆蛋白纖維14.7022.8964.7157.41.270.1170支澳毛19.5921.567.625-3516.01.320.89（二）主要工藝技術(shù)1．工藝流程條染：染色一復(fù)洗---復(fù)精梳紡部：混條一頭針---二針一三針一頭粗一二粗---細紗一自動絡(luò)筒—并線一倍捻一蒸紗---毛紗入庫織部：整經(jīng)一穿綜一插箱一織造生檢：坯檢一生修后整理：輕燒毛一半幅連煮一洗泥(輕洗)雙煮一烘干一熟修一剪毛一柔軟一輕蒸一電壓一輕蒸一成品2．關(guān)鍵技術(shù)（1）大豆蛋白纖維的條染工藝經(jīng)過優(yōu)選染料、助劑，探討多種配方試驗。（2）復(fù)精梳和紡紗工藝需要對車速、針號等進行調(diào)整。車速要適當降低，并在混條上加入一定量的抗靜電劑。六.有待進一步研究的問題

（一）改進成纖的加工工藝，提高纖維本身的剛性和彈性;

（二）濕態(tài)斷裂強力下降較多,斷裂伸長增加，斷裂強力變異系數(shù)較大。（三）濕熱性能不穩(wěn)定，不利于染整加工。（四）大豆蛋白纖維本身呈米黃色，用漂白劑漂亦難以獲得潔白效果。（五）紡織加工過程中靜電現(xiàn)象嚴重。

總之，大豆蛋白纖維的研制成功，填補了我國作為紡織大國在紡織原料開發(fā)方面的一項空白，豐富了我國乃至世界的紡織原料市場，為紡織原料市場增加了一種綠色環(huán)保性的、功能化的、性能優(yōu)良的纖維。對大豆蛋白纖維產(chǎn)品的開發(fā)、可以從以下兩方面進行研究：一是纖維性能及加工技術(shù)方面。二是產(chǎn)品開發(fā)的適用范圍方面。第七節(jié)動物蛋白再生纖維

一、概述二、牛奶蛋白質(zhì)再生纖維三、蜘蛛絲纖維四、蛹蛋白絲

一、概述

1．利用豬毛、雞毛、鵝毛等制成再生蛋白質(zhì)纖維；2．牛奶蛋白紡制動物蛋白質(zhì)短纖；3．利用廢棄的羊毛、羊絨開發(fā)動物蛋白質(zhì)纖維；4．開發(fā)動植物蛋白混合后紡制的短纖；5．開發(fā)功能性蛋白質(zhì)纖維。

二、牛奶蛋白質(zhì)再生纖維

（一）概述

牛奶纖維1935年意大利的SNIA公司和英國的Coutaulds公司最先研制。1956年，日本東洋紡公司發(fā)明了用牛乳蛋白溶液與丙烯腈聚合物共混、共聚、接枝的方法，開發(fā)了類似于真絲結(jié)構(gòu)的新型牛奶長絲，并于1969年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，商品名為Chion。我國從20世紀60年代開始研究牛奶纖維。（二）生產(chǎn)原理牛奶纖維是以牛乳作為基本原料，經(jīng)過脫水、脫油、脫脂、分離、提純，使之成為一種具有線型大分子結(jié)構(gòu)的乳酪蛋白；再與聚丙烯腈采用高科技手段進行共混、交聯(lián)、接枝，制備成紡絲原液；最后通過濕法紡絲成纖、固化、牽伸、干燥、卷曲、定形、短纖維切斷而成的。1、大分子是線型的蛋白質(zhì)大分子的形狀有兩種：一種纖維蛋白；另一種是球蛋白。2．具有一定的柔性和分子間力蛋白質(zhì)中含有無數(shù)個肽鍵。3．具有較好的可紡性蛋白質(zhì)與水形成膠體溶液，經(jīng)紡絲后，隨著水分的去除，大分子互相靠攏，分子間形成氫鍵、多肽鏈平行排列，甚至紐在一起，轉(zhuǎn)化為不溶于水的固化絲條。（三）生產(chǎn)工藝

蒸發(fā)一脫脂一堿化一分離一揉合一過濾一脫泡一紡絲一拉伸一干燥一定型一分級一包裝。

1．減壓蒸發(fā)

溫度最好低于70℃。70℃以上會使蛋白質(zhì)變性。蒸發(fā)器內(nèi)壓力要求低于80kPa。濃縮到含水60%。

2．脫脂離心脫脂，離心機轉(zhuǎn)速應(yīng)高于1000r／min分離效果才好。3．堿化在離心脫脂后的乳液中加入NaOH水溶液，使脂肪分解。堿液中堿水摩爾比為1：20。4．分離

用半透膜將堿化反應(yīng)后的乳濁液中蛋白質(zhì)分離出來?；蛘呒尤隢aCl使蛋白質(zhì)沉淀折出。5．揉合將析出的蛋白質(zhì)收集，加無離子水，加蛋白質(zhì)粘合劑，送入揉合機并加熱至60℃。經(jīng)充分混勻成特別揉合流體后即可作為紡絲液。6．過濾、脫泡過濾去除雜質(zhì)和減壓脫除液中氣泡7．紡絲采用干法紡絲。8．拉伸

進行1.5—2.0倍的熱拉伸。9．干燥和定形

在定型鍋內(nèi)，于90℃下進一步烘干，同時也起到定型作用。（四）牛奶纖維特點

1、柔軟性、親膚性等同或優(yōu)于羊絨；

2、透氣、導(dǎo)濕性好、爽身；

3、保暖性接近羊絨，保暖性好；

4、牛奶絨的耐磨性、抗起球性、著色性、強力均優(yōu)于羊絨；

5、由于牛奶蛋白中含有氨基酸，皮膚不會排斥這種面料，相當與人的一層皮膚一樣，而對皮膚有養(yǎng)護作用。（五）牛奶纖維織物的服用性能

牛奶內(nèi)衣細膩、滑爽、輕盈、透氣性好，穿起來特別舒適。以經(jīng)常洗滌，且易洗快干。有滋潤皮膚的作用。牛奶內(nèi)衣易被蟲蛀，在晾曬和存放時應(yīng)注意。

三、蜘蛛絲纖維早在1709年就出現(xiàn)了人類利用蜘蛛絲的記載;1710年巴黎科學(xué)院展示了由蜘蛛絲制成的長統(tǒng)襪和手套；1864年美國也制成了一雙蜘蛛絲長統(tǒng)襪；1900年的巴黎博覽會上，展出了由25000個蜘蛛分泌的約9萬米長的蜘蛛絲織成的長16.14m寬46cm的織物。在第二次世界大戰(zhàn)時，蜘蛛絲曾被廣泛用作顯微鏡、望遠鏡、槍炮的瞄準系統(tǒng)等光學(xué)裝置的十字準線。蜘蛛絲很細而強度卻很高，耐沖擊力強，蜘蛛絲纖維與強度最高的碳纖維及高強合纖Aramid、Kelve，等強度相接近在干燥狀態(tài)或是潮濕狀態(tài)下都有很好的性能。蜘蛛絲網(wǎng)還有很好的耐低溫性能,零下40℃時仍有彈性，只有在更低的溫度下才變硬。蜘蛛絲是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，是生物可降解的。蜘蛛絲抗紫外線輻射的能力極好，在現(xiàn)有的有機纖維中，其耐火和耐熱的性能是最好的，比間位芳綸高20倍，蜘蛛絲在200℃以下表現(xiàn)熱穩(wěn)定性良好,300℃以上才變黃。對位芳綸的斷裂伸長只有2-5%，而蜘蛛絲是36-50%。因而具有吸收巨大能量的性能。大規(guī)模生產(chǎn)蜘蛛絲蛋白，現(xiàn)有四種途徑：第一是利用動物如奶?；蚰萄騺砩a(chǎn)這種蜘蛛絲蛋白；第二是利用微生物來生產(chǎn)；第二是利用植物來生產(chǎn)；第四是利用蠶絲來生產(chǎn)。牛羊乳蜘蛛絲法

運用生物技術(shù)將蜘蛛絲的基因注入母山羊的卵細胞中，這種方式所得到的蜘蛛絲蛋白質(zhì)純度可高達70-90％，是世界上最先發(fā)展出來的人工蜘蛛絲。這種羊奶中含有經(jīng)基因重組的蛋白質(zhì)制程纖維后，其強度比芳綸（Kevlar）高3.5倍左右。這種蛋白質(zhì)生產(chǎn)的纖維取名生物鋼。微生物植物吐絲法

此法是將蜘蛛絲基因移植給微生物。例如發(fā)現(xiàn)一種叫EschrichiaColi細菌和一種叫PichiaPastoris的酵母菌，通過移植技術(shù)合成蜘蛛絲蛋白，再通過細菌發(fā)酵的方法來獲得蜘蛛絲的蛋白質(zhì)，由紡嘴擠出，即可得到仿蜘蛛絲的絲線。

利用植物來生產(chǎn)蜘蛛絲蛋白質(zhì)法

此種方法是將能蜘蛛絲蛋白的基因移植給花生、煙草和谷物等植物，使植物能大量生產(chǎn)近似于蜘蛛絲成分的蛋白質(zhì)原料。

利用蠶吐蜘蛛絲法

此法也利用生化技術(shù)中的電穿孔法，將蜘蛛絲的基因注入蠶卵之中，使養(yǎng)殖出來的家蠶分泌出含有蜘蛛絲蛋白質(zhì)的蠶絲。我國成都天友公司最近正研制開發(fā)OEM1基因桑樹工程和轉(zhuǎn)蜘蛛絲蛋白基因工程。百萬只野生蜘蛛吐絲織成金色布料展出

據(jù)香港媒體援引外報報道，英國歷史學(xué)家西蒙?皮爾斯利用100萬只金絲蜘蛛，花了5年時間和30萬英鎊，以人手編織出相信是全球最大和最罕有、長11英呎的圍巾。圍巾用了100萬只來自馬達加斯加的雌性蜘蛛，牠們吐出的絲出名金黃及堅韌。這些蜘蛛無毒，工人小心地將牠們分開擺放，以防牠們吃了對方或逃走?？棽脊と巳缓蟪槌鰭煸谥┲胪陆z器的細絲，而每只蜘蛛可以吐出達400碼的金線。每個器具的24條細絲接會以手搓成一條線，然后結(jié)合另外3條這樣的線再搓，便可以用來編織。金蜘蛛絲具有很好的彈性，跟鋼和凱夫拉纖維相比，它具有難以置信的強大抗拉強度工人們在加工金色的蛛絲

這塊長11英尺(約合3.35米)的手工絲質(zhì)披肩花費了西蒙?皮爾斯整整5年時間，并耗資30萬英鎊

(約合人民幣324.75萬元)皮爾斯和其同事稱他們創(chuàng)造了一件藝術(shù)品（二）用途展望

1．在軍事方面防彈背心，也可用于制造坦克和飛機的裝甲以及軍事建筑物的“防彈衣”等。2．在航天航空方面結(jié)構(gòu)材料、復(fù)合材料和宇航服裝。3．在建筑方面制造橋梁、高層建筑和民用建筑等的結(jié)構(gòu)材料。4．在農(nóng)業(yè)和食品方面作捕撈網(wǎng)具，代替白色污染的包裝塑料等。5．在醫(yī)學(xué)和保健領(lǐng)域有更加廣泛的用途人工筋腱、人工韌帶、人工器官、組織修復(fù)、傷口修復(fù)、用于眼外科和神經(jīng)外科手術(shù)的特細和超特細生物降解外科手術(shù)縫合線。四、蛹蛋白絲(PPV，又稱波特絲

)

蛹蛋白絲是綜合利用高分子改性技術(shù)、化纖紡絲技術(shù)、生物工程技術(shù)將蠶蛹蛋白經(jīng)特有的生產(chǎn)工藝配制成紡絲液，再同粘膠按比例共混紡絲，在特定條件下形成的具有穩(wěn)定皮芯結(jié)構(gòu)的蛋白纖維。（一）紡絲用蠶蛹蛋白的制造首先對蠶蛹進行挑選，及時烘干，立即脫脂和溫水洗漂，待蠶蛹完全溶脹以后再進行粉碎磨細和蛋白抽提，然后過濾、脫色、脫臭、漂洗、過濾、干燥，提取的蛋白質(zhì)蛋白含量要高，才能達到紡絲要求。（二）蛹蛋白絲的基本生產(chǎn)原理

1．兩種交聚物混合紡絲的可能性蛹酪素（PC），含有18種氨基酸，從分子結(jié)構(gòu)上所具有的功能看，PC具有-COOH、-NH、-OH，它們都是親水集團，因而PC和纖維素兩種高聚物有條件共混，達到共聚物改性的目的。2．將兩種高聚物組分混合借助粘膠人造絲設(shè)備進行濕法紡絲。蛋白質(zhì)能富集在纖維的表面。3．醛化反應(yīng)工藝流程為：粘膠→紡絲→醛化→壓洗→烘干→絲餅→蛹蛋白紡絲（三）蛹蛋白絲的基本形態(tài)蛹蛋白絲屬于皮芯型。（四）蛹蛋白絲特點

1．強力性能好

2．透氣性能好

3．摩擦牢度和皂洗牢度好

4．吸濕性能好第八節(jié)甲殼素纖維及其紡紗加工技術(shù)一、概述二、甲殼素與殼聚糖纖維的性能和質(zhì)量指標三、甲殼素纖維紡紗四、甲殼素纖維的鑒別五、甲殼素纖維的應(yīng)用一、概述

甲殼素纖維是以甲殼素或殼聚糖為原料在適當?shù)娜軇┲腥芙庵瞥傻募徑z原液，經(jīng)抽絲、凝固、拉伸、洗滌、干燥等工藝處理而得到的纖維。甲殼素是從蝦、蟹、昆蟲等甲殼類動物的外殼及菌類、藻類的細胞壁中提煉出的一種類似于纖維素的天然高聚糖。

在地球上，甲殼素的年生物合成量達100億噸以上，是一種蘊藏量僅次于植物纖維的極其豐富的有機再生資源。甲殼素纖維與人體有良好的生物相容性，享有理想衛(wèi)生保健品的美譽。甲殼素經(jīng)濃堿處理脫去其中的乙?；妥兂煽扇苄约讱に?，又稱殼聚糖。甲殼素是多聚乙酰氨基葡萄糖，而殼聚糖是多氨基葡萄糖，均可紡制成長絲和短纖維。早在20世紀60年代末，富士紡公司的研究人員就對甲殼素進行了研究，制作繃帶類的產(chǎn)品。20世紀90年代初期，日本最先利用甲殼素纖維的特性，制成與棉混紡的抗菌防臭類內(nèi)衣和褲襪。中國是1952年開展甲殼素試驗的，先是上海，后來是青島等沿海城市，1954年發(fā)表第一篇實驗報告。20世紀90年代是我國甲殼素、殼聚糖研究和開發(fā)的全盛時期，到90年代中期，全國有上百家大專院校和科研單位投入到甲殼素的研究和開發(fā)中來

。1991年東華大學(xué)（原中國紡織大學(xué)）研制成功甲殼素醫(yī)用縫合線，接著又研制成功甲殼胺醫(yī)用敷料（人造皮膚）并已申請專利。1999年至2000年，東華大學(xué)研制開發(fā)了甲殼素系列混紡紗線和織物并制成各種保健內(nèi)衣、褲襪和嬰兒用品。除上海之外，北京、江蘇、浙江等省市的有關(guān)廠家也開發(fā)了甲殼素保健內(nèi)衣或床上用品，并已推向市場。二、甲殼素與殼聚糖纖維的性能和質(zhì)量指標（一）甲殼素纖維的結(jié)構(gòu)和性能

1．甲殼素原料和甲殼素纖維的特征光譜基本相同；

2．從紅外吸收光譜圖證明在紡制甲殼素纖維的過程，甲殼素大分子中易水解的乙?；⑽此獬蓺ぞ厶恰＃ǘ┘讱に嘏c殼聚糖纖維的質(zhì)量指標（三）甲殼素與殼聚糖纖維的性能（1）優(yōu)異的生物醫(yī)學(xué)功能（2）可生物降解（3）優(yōu)良的吸濕保溫功能（4）甲殼素纖維非常粗，強力相對較低，纖維間抱合性能差三、甲殼素纖維紡紗（1）通過共混技術(shù)將殼聚糖與其他纖維原料如粘膠等混合后紡絲。（2）將甲殼素短纖維與其他纖維混合紡紗。（3）甲殼素纖維經(jīng)針刺或熱熔等方法制成各種規(guī)格的非織造布。（4）利用甲殼素與合成樹脂混合后，在織物表面成膜，俗稱織物后整理方法。1．纖維原料的預(yù)處理對纖維原料中的束纖維預(yù)先松解或清除，采用多松、少打、多梳的工藝路線。2．紡紗工藝流程的確定原則考慮纖維原料的性能、純紡或混紡、紗線的密度、成紗質(zhì)量要求及設(shè)備狀況等。

3．甲殼素/棉的紡紗加工技術(shù)（1）甲殼素短纖維與棉散纖維混紡紗纖維性能：棉纖維平均長度：線密度：1.69dtex，29mm，甲殼素短纖維線密度：5dtex，平均長度：28mm紡紗工藝流程：

紡紗工藝要求：梳棉工序：降低錫林與刺輥速度，放大錫林與蓋板隔距并條工序：三上三下壓力棒牽伸，減少定量粗紗工序：較小的后區(qū)牽伸，較大的捻系數(shù)細紗工序：較小的后區(qū)牽伸，較大的捻系數(shù)絡(luò)筒工序：降速（2）甲殼素與棉纖維條混紡紗加工技術(shù)甲殼素與棉混紡比為CS（30-40）/C（60-70），紡紗工藝流程：

主要技術(shù)措施：并條工序：多并合、重加壓、大隔距、定量偏大粗紗工序：低車速、大捻度細紗工序：后區(qū)隔距大、牽伸倍數(shù)小，前區(qū)隔距緊

表2-21甲殼素纖維與棉纖維混紡紗線質(zhì)量測試結(jié)果4．紡制甲殼素纖維、遠紅外纖維和棉纖維混紡紗

四、甲殼素纖維的鑒別

（一）燃燒法：（二）顯微鏡法：（三）溶解法：（四）密度法和藥品著色法（五）紅外光譜法表2-23密度和著色差異

五．甲殼素纖維的應(yīng)用甲殼素纖維已用于內(nèi)衣、運動服、休閑服、嬰兒服飾等與皮膚直接接觸處的織物。甲殼素纖維最主要的用途是用于制造傷口敷料，人造皮膚，止血球、醫(yī)用紗布及手術(shù)縫線等等。第九節(jié)新型再生纖維素纖維

——竹纖維一、概述二、竹漿纖維與絹絲混紡紗的生產(chǎn)三、再生竹纖維產(chǎn)品的開發(fā)一、概述（一）竹纖維的分類1.原生竹纖維竹原纖維是采用物理、化學(xué)相結(jié)合的方法制取的天然竹纖維。制取過程：竹材→制竹片→蒸竹片→壓碎分解→生物酶脫膠→梳理纖維→紡織用纖維2.再生竹纖維竹炭纖維：是選用納米級竹香炭微粉，經(jīng)過特殊工藝加入粘膠紡絲液中，再經(jīng)近似常規(guī)紡絲工藝紡織出的纖維產(chǎn)品。竹漿纖維：一種將竹片做成漿，然后將漿做成漿粕再濕法紡絲制成纖維，其制作加工過程基本與粘膠相似。但在加工過程中竹子的天然特性遭到破壞，纖維的除臭、抗菌、防紫外線功能明顯下降。竹原纖維1.有呼吸功效竹原纖維縱向有橫節(jié)，粗細分布很不均勻，纖維表面有無數(shù)微細凹槽。橫向為不規(guī)則的橢圓形、腰圓形等，內(nèi)有中腔，橫截面上布滿了大大小小的空隙，且邊緣有裂紋。竹原纖維的這些空隙、凹槽與裂紋，猶如毛細管，可以在瞬間吸收和蒸發(fā)水分，故被專家們譽為“會呼吸的纖維”，用這種純天然竹原纖維紡織成面料及加工制成的服裝服飾產(chǎn)品吸濕性強、透氣性好，有清涼感。

2、有環(huán)保性能

竹纖維織物來于自然：我國是竹子資源最豐富的國家,竹子種類、面積、蓄積、產(chǎn)量均居世界之首,被譽為“竹子王國”。竹類種植廣泛生長快,成材早,再生能力強具有一次種植可持續(xù)利用、速生高產(chǎn)的特點。竹纖維是可再生資源。竹纖維最終歸于自然：在常溫條件下,竹纖維及其紡織品是很穩(wěn)定的,但在一定環(huán)境和條件下,竹纖維可分解成對環(huán)境無污染的二氧化碳和水,降解方法可埋入土地中降解或在活性污泥中降解。3、抗菌效果好

一般的抗菌功效是指持續(xù)的殺菌消毒或抑菌作用對天然材料而言，主要功效是抑菌作用（不能殺滅細菌，但能抑制細菌繁殖，使細菌數(shù)減少）通過對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌性試驗顯示，竹纖維織物具有較強的抑菌作用，對于金黃色葡萄球菌ATCC6538P和大腸桿菌ATCC25922兩種細菌，竹原纖維白坯布的殺菌性值和抑菌活性值均比苧麻纖維白坯布高。4、有除臭及防紫外線作用

葉綠素和葉綠素銅鈉都具有較好的除臭作用，竹纖維織物中含有葉綠素銅鈉，所以具有良好的除臭作用，竹纖維布料對酸臭和氨氣的除臭效果比棉布要好得多。另外，竹纖維織物有較好的防紫外線作用。試驗顯示,竹纖維中所含的葉綠素銅鈉是安全、優(yōu)良的紫外線吸收劑?？稍谝欢ǔ潭壬蠝p小紫外線對人體的傷害。

竹炭是近幾年來剛剛興起并迅速掀起開發(fā)熱潮的產(chǎn)品。竹炭主要出口日本市場，日本人究竟拿來做什么？一度引起中國有關(guān)方面的關(guān)注，國家專門招標進行研究，根據(jù)研究分析結(jié)果，竹炭系列產(chǎn)品在日本民間十分盛行，主要用它來做凈水、凈化空氣、房間調(diào)濕調(diào)溫、果品保鮮；還用它來制作碳枕、碳被、碳風(fēng)鈴等保健用品。竹炭纖維

竹炭是取毛竹為原料，采用了純氧高溫（800度）及氮氣阻隔延時的煅燒新工藝和新技術(shù)，使得竹炭天生具有的微孔更細化和蜂窩化。竹炭是一個全新的具有卓越性能的環(huán)保材料。竹炭具有很強的吸附分解能力，能吸濕干燥、消臭抗菌并具有負離子穿透等性能。

竹炭纖維則是運用納米技術(shù)，先將竹炭微粉化，再將納米級竹炭微粉經(jīng)過高科技工藝加工，然后采用傳統(tǒng)的化纖制備工藝流程，即可紡絲成型，制備出合格的竹炭纖維。

該纖維最大的與眾不同之處，就是每一根竹炭纖維都呈內(nèi)外貫穿的蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)。這種獨特的纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計，能使竹炭所具有的功能100％的發(fā)揮出來。竹炭纖維具有的主要性能是：

※超強的吸附力：竹炭吸附能力是木炭的5倍以上，對甲醛、苯、甲苯、氨等有害物質(zhì)和粉塵能發(fā)揮吸收、分解異味和消臭的作用。例如：普通粘膠纖維的氨去除率只有17.4%，而竹炭粘膠纖維的氨去除率達到54%?！l(fā)射遠紅外線，蓄熱保暖：遠紅外線發(fā)射率高達0.87，能蓄熱保暖，溫升速度比普通棉織物快。調(diào)濕，達到除濕與干燥的功效：高平衡回潮率和保水率，賦予了竹炭纖維調(diào)濕的本領(lǐng)。※負利子發(fā)射濃度高：通常都市公園的負離子濃度為1000-2000個/cm3，郊外田野的負離子濃度為5000-50000個/cm3，竹炭纖維發(fā)射負離子的濃度為6800個/cm3，相當于郊外田野的負離子濃度，因此有益于身體健康?！V物質(zhì)含量高，有特殊的保健功能：竹炭纖維含有鉀、鈣等有益于身體健康的礦物質(zhì)。

例如：含鉀0.85，鈉0.01，鈣0.05，鎂0.04，鐵0.01，錳0.05。

（一）竹漿纖維的生產(chǎn)流程竹漿泊→粉碎→浸漬→堿化→磺化→初溶解→溶解→頭道過濾→二道過濾→熟成→紡前過濾→紡絲→塑化→水洗→切斷→精練→烘干→打包竹漿纖維（二）竹漿纖維的結(jié)構(gòu)與性能1．竹漿纖維的微結(jié)構(gòu)與形態(tài)圖2-8掃描電鏡1500倍下竹纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)圖2．竹漿纖維的吸濕性能

竹纖維在標準狀態(tài)下的回潮率可達12%，與普通粘膠纖維的回潮率相近。竹纖維比其他纖維具有更優(yōu)的吸濕快干性能，更適合制作夏季服裝、運動衣和貼身衣物。

3．竹漿纖維的功能性（1）再生竹纖維的天然抗菌性（2）竹纖維的環(huán)保性（2）竹纖維的抗紫外線性二、竹漿纖維與絹絲混紡紗的生產(chǎn)

（一）原料選配及性能

1．竹漿纖維各項物理指標見表2-242．絹絲纖維細度1.38dtex，長度40.6mm，由于絹絲纖維為蛋白質(zhì)纖維，在紡紗前必須噴灑抗靜電劑，堆放24h，使原料回潮率達到13%~16%。（二）工藝流程原料（散混）：A092A型給棉機→A076C型成卷機→A186D型梳棉機→A272D型并條機→A272F型并條機→A456C型粗紗機→A513F型細紗機→1332MD型絡(luò)筒機→成包工藝配置及技術(shù)措施（1）開清棉工序以梳理為主，少落雜，降低給棉機與成卷機的打手速度（2）梳棉工序輕定量、低速度、較大隔距（3）并條工序重加壓、大隔距、中定量、低速度

（4）粗紗工序大隔距、小后牽伸、重加壓（5）細紗工序大后隔距、小后牽伸倍數(shù)、小鉗口（6）絡(luò)筒工序配電子清紗器三、再生竹纖維產(chǎn)品的開發(fā)（1）服用：內(nèi)衣、貼身T恤衫、襯衣、襪子。（2）無紡布：腳墊、涼席、地毯。（3）衛(wèi)生材料：紗布、口罩等醫(yī)用產(chǎn)品。（4）洗浴用品：浴巾、浴衣、毛巾。（5）竹纖維床上用品等。

第十節(jié)Lyocell纖維的特性及紡紗工藝探討

一、Lyocell纖維的性能二、Lyocell纖維的純紡三、Lyocell纖維的混紡Lyocell纖維，亦稱Tencel(天絲)纖維。以針葉樹為主的木漿、水和溶劑氧化胺混合，加熱至完全溶解，在溶解過程中不會產(chǎn)生任何衍生物和化學(xué)作用，經(jīng)除雜而直接紡絲由于無論從原料、生產(chǎn)、使用到廢物處理對人和環(huán)境影響都很小，有“綠色纖維”之稱。木漿NMMNO混合溶解紡絲水洗

純化蒸發(fā)干躁卷曲Lyocell纖維一、纖維性能項目Lyocell纖維滌綸粘膠纖維棉纖維線密度dtex1.71.71.7——強度cN/dtex4.2-4.44.2-5.22.3-2.52.3-2.4伸長率%14-1625-3520-257-9濕態(tài)強度cN/dtex3.7-4.14.2-5.21.0-1.22.6-3.0濕態(tài)伸長率%16-1823-3525-3012-14回潮率%11.50.413.0